城轨联锁系统中进路控制逻辑的自动设计与实现

发布时间：2017-08-10 14:14

  本文关键词：城轨联锁系统中进路控制逻辑的自动设计与实现

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【摘要】：3C技术(通信技术、计算机技术、控制技术)的飞速发展,容错技术、可靠性技术的不断进步,为列车运行控制技术水平的提高创造了条件。在这种形势下,基于通信的列车运行控制[(Communications-Based Train Control,CBTC)系统凭借其突出优势,在城市轨道交通中迅速得到广泛应用,成为城市轨道交通列车运行控制系统的主流发展方向。而计算机联锁系统作为保障列车安全的核心设备之一,也发挥着极为重要的作用。由于移动闭塞技术的实现,在保证安全的条件下,CBTC系统控制列车以高密度、低间隔的状态运行,大大提高了运营效率。由于国内对CBTC系统的研究起步较晚,目前虽然取得了明显效果,但与一些发达国家所具备的成熟技术相比,尚存在差距。所以对国外成熟技术进行消化、吸收,提高自身技术水平,研制出具有我国自主知识产权的技术更加成熟的CBTC系统成为了当务之急。本论文以城市轨道交通为背景,以CBTC系统中的联锁子系统为研究对象,以进路控制逻辑的自动设计为目标。对城市轨道交通CBTC系统进行了简要分析,研究了CBTC系统中联锁子系统的特点,并与传统联锁系统进行了对比,对联锁子系统与其他子系统特别是区域控制器之间的信息交互进行了分析。根据城市轨道交通联锁系统的特点,对进路控制功能着重进行了分析。在此基础上,通过对进路控制逻辑的研究,提出满足不同场景的通用逻辑设计规则。然后,根据逻辑自动生成的要求,设计联锁数据结构,采用深度优先的搜索方法完成进路搜索,实现自动生成联锁表。同时根据逻辑规则的描述,设计各个逻辑实现模块,通过VBA编程实现自动生成联锁逻辑表达式。最后,以地铁线路中的一个联锁区为例,通过进路控制逻辑自动设计工具的应用,实现联锁表和进路控制逻辑的自动生成,针对不同的逻辑,选取多种场景下自动设计的结果进行验证分析。
【关键词】：CBTC系统 计算机联锁 进路控制 逻辑规则 自动生成
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U284.3
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外的发展及现状11-12
• 1.2.1 CBTC技术的发展11
• 1.2.2 联锁系统的发展11-12
• 1.3 论文研究内容和结构12-13
• 第2章 CBTC系统及其联锁子系统概述13-21
• 2.1 CBTC系统概述13-15
• 2.1.1 CBTC系统的基本原理13-14
• 2.1.2 CBTC系统的控制模式14-15
• 2.2 城市轨道交通联锁系统15-20
• 2.2.1 联锁系统的结构15-16
• 2.2.2 城市轨道交通联锁系统的特点16-17
• 2.2.3 与传统联锁系统的对比17-18
• 2.2.4 联锁系统的功能18-19
• 2.2.5 联锁系统与其他子系统的接口19-20
• 2.3 本章小结20-21
• 第3章 进路控制逻辑的研究21-39
• 3.1 进路控制功能研究21-25
• 3.1.1 进路控制过程21-22
• 3.1.2 进路建立22-23
• 3.1.3 进路解锁23-24
• 3.1.4 特殊进路控制24-25
• 3.2 联锁关系的实现方式25-26
• 3.3 进路控制逻辑规则26-38
• 3.3.1 进路选排检查27-28
• 3.3.2 进路锁闭条件检查28-29
• 3.3.3 进路解锁29-34
• 3.3.4 保护区段34-36
• 3.3.5 自动进路36-37
• 3.3.6 自动通过进路37-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 进路控制逻辑自动设计工具的设计与实现39-55
• 4.1 总体设计39
• 4.2 联锁数据结构设计39-41
• 4.3 联锁表自动生成的设计41-45
• 4.3.1 联锁表设计41
• 4.3.2 联锁表自动生成的设计41-45
• 4.4 进路控制逻辑自动生成的设计45-52
• 4.4.1 执行流程45-46
• 4.4.2 逻辑自动生成模块设计46-52
• 4.5 逻辑自动设计工具的实现52-54
• 4.5.1 数据读取与输出53
• 4.5.2 联锁表自动生成53
• 4.5.3 逻辑自动生成53-54
• 4.6 本章小结54-55
• 第5章 进路控制逻辑自动设计工具的应用55-63
• 5.1 逻辑自动设计工具的应用55-57
• 5.2 进路控制逻辑自动设计结果分析57-62
• 5.2.1 进路选排检查逻辑57-58
• 5.2.2 进路锁闭条件检查逻辑58-59
• 5.2.3 接近锁闭逻辑59-60
• 5.2.4 方向锁闭60-61
• 5.2.5 保护区段61
• 5.2.6 自动进路请求61-62
• 5.2.7 自动通过进路62
• 5.3 本章小结62-63
• 结论63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果68

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本文编号：651139